中国科学院重点部署项目(KZZD-EW-05-03)
- 作品数：8 被引量：120H指数：5
- 相关作者：刘泉声刘学伟黄刚海张秀丽焦玉勇更多>>
- 相关机构：中国科学院武汉岩土力学研究所中国水电顾问集团中南勘测设计研究院有限公司更多>>
- 发文基金：中国科学院重点部署项目国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：建筑科学矿业工程理学自动化与计算机技术更多>>
- 多场耦合作用下岩体裂隙扩展演化关键问题研究被引量：43
- 2014年
- 裂隙岩体热-水-应力(THM)耦合是目前研究的热点和难点。首先总结了裂隙岩体多场耦合的机制、模型、方法及研究内容,并通过分析裂隙对THM耦合的重要控制作用,提出了在THM耦合中考虑裂隙网络扩展演化及模拟的关键问题,同时指出了研究的3个关键点:(1)建立考虑裂隙网络演化的耦合模型;(2)裂隙扩展的数值模拟方法;(3)THM耦合及岩体变形、失稳全过程的数值模拟算法。随后通过对模拟多场耦合和裂隙扩展数值方法的归类比较,重点论述了目前适用于模拟多场耦合下裂隙扩展模拟的各种数值方法(包括有限单元法、无单元法、单位分解法、离散单元法、岩石破裂过程分析方法和数值流形方法)的优缺点,并通过对比研究,推荐采用数值流形方法(NMM)来实现对关键问题的模拟研究。最后,对研究思路和难点进行了初步探讨。
- 刘泉声刘学伟
- 关键词：裂隙岩体多场耦合裂隙扩展MANIFOLD
- 基于数值模拟监测值突变特征确定工程参数被引量：1
- 2013年
- 以一个工程实例为例,探讨利用数值模拟监测值的突变特征来确定工程参数。综合考虑稳定性安全系数、特征部位位移量及受拉程度跟随工程工况的变化特征,推断工程结构的承载极限,从而确定合理的工程参数。与常用方法相比,该法受人为因素影响小,推断结果更为客观。研究方法列出了分析步骤,对类似工程问题的分析具有一定借鉴意义。
- 黄刚海
- 关键词：采矿工程数值模拟突变FLAC3D稳定性分析
- 强降雨入渗下复杂地形排土场稳定性分析被引量：24
- 2013年
- 针对某矿复杂地形排土场在降雨作用下可能诱发灾害的问题,设计了4种百年一遇强降雨类型。借助ANSYS建模功能,生成排土场复杂的计算模型;利用FLAC3D流固耦合模块,分别将4种强降雨类型施加在排土场上。以塑形变形区是否贯通以及特征部位位移是否发生突增来判断排土场是否发生破坏。结果表明,若出现强度在5 mm/h以上且持续时间超过40 min的降雨,排土场将有滑坡危险。分析结果为矿山做好险情预防工作提供理论和技术支持。
- 黄刚海
- 关键词：露天采矿排土场稳定性分析降雨FLAC3D
- 裂隙形式对岩体强度特征及破坏模式影响的试验研究被引量：33
- 2015年
- 利用RMT-150C电液伺服机对含不同预制裂隙形式(单、双、T形交叉及X形交叉裂隙)的类岩石试样进行了单轴压缩试验,系统地研究了裂隙形式对试样强度特征及失稳模式的影响。试验发现,(1)不同裂隙形式下裂隙的起裂破坏模式主要表现为初始裂隙起裂破坏,裂隙形式与破坏模式关系不突出;(2)单轴抗压强度受裂隙形式影响明显,随着裂隙形式由单裂隙到X形交叉裂隙变化,裂隙试样抗压强度呈现增高趋势,同时试样起裂和失稳时的声发射总能量也逐渐增大。进一步对裂隙形式影响强度特征的机制进行了初步分析,研究成果可以反映不同裂隙形式组合对工程岩体稳定性的影响规律。
- 刘学伟刘泉声陈元李强
- 关键词：破坏形式
- 空间坐标系下地下岩体结构面数学描述方法初探被引量：2
- 2016年
- 钻孔摄像技术能够采集到大量地下岩体内的结构面数据,分析其数据有助于进一步揭示结构面的空间分布规律和组合关系。针对钻孔内获得的结构面几何参数的特殊性,提出了综合倾角、倾向和位置深度等参数的特征点描述方法,在局部坐标系下对结构面特征点的描述方法及计算过程进行了阐述,推导出了结构面几何参数与特征点坐标之间的转换公式,在全局坐标系下对特征点坐标进行了归一化处理,最后对空间坐标系下特征点的分布规律进行了探索。研究结果表明,(1)空间坐标系下的结构面特征点是结构面几何参数和空间位置的综合反映;(2)特征点在空间的分布反映了结构面的空间组合关系。为结构面的统计分析提供新的思路和方法,有助于开展结构面的空间分布规律和交切关系研究,对钻孔摄像技术的发展和以结构面几何特征为基础的岩体稳定性评价起到积极的推动作用。
- 韩增强王川婴施华堂丁刚胡胜王益腾
- 关键词：岩体稳定性
- 岩质工程地质体三维球颗粒计算模型可视化建模被引量：6
- 2014年
- 针对难以为离散数值方法建立复杂地质体计算模型的问题,以VC++基础类库(MFC)为开发平台,编写三维球颗粒数值计算模型建模程序。利用开放图形程序接口OpenGL,在程序中实现建模可视化。开发的地表开挖算法及坑道开挖算法可使模型形成复杂地表和各种坑道空间。建模实例表明程序具有建立大型复杂地质体球颗粒计算模型的能力,可适应各种常见的工程地质体建模,有助于促进DEM、DDA等离散数值方法在大型工程中的推广应用。
- 黄刚海焦玉勇张秀丽
- 关键词：地质体三维建模可视化DEMDDA
- 土质边坡下压煤开采充填布置初探
- 2015年
- 边坡下压煤的开采一直是工程上的难题,在"三下"压煤开采中应用较成熟的充填开采法可以很好地控制边坡移动。本文采用Abaqus有限元软件,分析了在不同充填率下,第四系土质边坡坡脚点水平位移随逆坡向开采推进的变化规律。模拟结果表明,随着充填开采推进,不同充填率下坡脚点水平位移都经过先增大、后减小、再增大三个变化过程。开采经过坡脚时位移变化剧烈,而后位移增量逐渐较小,在充填率达到75%时,位移增量最终小于0.05 mm·m^(-1),认为位移收敛。基于坡脚点的水平位移变化分析,提出充填布置优化方案,并进行整体稳定性分析。结合现场监控量测及时反馈,研究结果可以为边坡下矿体安全经济开发提供参考。
- 王子豪张秀丽王浩
- 关键词：充填采煤充填率
- 裂隙岩体温度场数值流形方法初步研究被引量：11
- 2013年
- 基于三角形有限覆盖数值流形理论,提出了裂隙岩体二维不稳定温度场求解的数值流形方法(NMM),并推导了第一类温度边界条件处理的罚方法,给出了计算格式。数值流形方法采用两套覆盖,其中数学覆盖独立于求解区域,生成数学覆盖时不用考虑裂隙数量、位置和方向,避免了常规方法处理裂隙处网格划分的不便。对于裂隙岩体,裂隙两侧对应不同流形单元,可以实现温度的不连续模拟。裂隙作为内部流形单元或外部边界条件叠加进入到温度场的总体求解矩阵中,实现了裂隙岩体温度场的数值流形求解。该方法具有较高精度,且能求解任意多条裂隙的岩体温度场问题。最后对部分文献算例进行计算,结果具有较好的一致性。
- 刘泉声刘学伟
- 关键词：岩石力学裂隙岩体
